د. حجي الزويد – مقال مترجم بتصرف
في تقدم رئيس للطب التجديدي وصحة الأمعاء، كشف علماء من كلية ديوك-NUS الطبية وجامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة (NTU Singapore) عن نظام اتصال دقيق وغير متوقع في الأمعاء. تستخدم الخلايا الداعمة المعروفة باسم الخلايا الجذعية امتدادات دقيقة – مثل الخلايا العصبية في الدماغ – لتوصيل الإشارات مباشرة إلى الخلايا الجذعية المعوية intestinal stem cells.
تتحدى دراستهم، التي نشرت في مجلة الخلية التنموية Developmental Cell، الافتراضات الطويلة الأمد حول كيفية صيانة الأمعاء على نفسها وإصلاحها، مما قد يؤدي إلى علاجات أفضل لحالات مثل مرض التهاب الأمعاء وسرطان القولون.
تعد البطانة المعوية واحدة من أكثر الأنسجة نشاطا في جسم الإنسان. يجدد نفسه كل بضعة أيام، وذلك بفضل مجموعة صغيرة من الخلايا الجذعية التي تعيش في أعماق جيوب صغيرة موجودة في بطانة الأمعاء، تسمى تجاويف صغيرة crypts. تنقسم هذه الخلايا الجذعية وتتخصص، لتصبح أنواعا مختلفة من الخلايا اللازمة للحفاظ على صحة الأمعاء وعملها.
لتحقيق هذا التمايز للخلايا، تعتمد الخلايا الجذعية على تعليمات من خلايا الدعم المحيطة في مكانة الخلايا الجذعية – البيئة الدقيقة المتخصصة التي تعيش فيها الخلايا الجذعية وتعمل.
حتى وقت قريب، اعتقد العلماء أن هذه الإشارات الكيميائية الخاصة، المسماة Wnts، تطفو بحرية عبر الأنسجة المحيطة، وتصل في النهاية إلى الخلايا الجذعية عن طريق الانتشار. قدم هذا تفسيرا جزئيا لكيفية تنظيم الخلايا الجذعية، ولكنه لم يوضح كيف ستضمن هذه العملية العشوائية وصول الرسائل في الوقت والمكان المناسبين تمامًا عند الحاجة.
أوضح البروفيسور ديفيد فيرشوب، مدير برنامج السرطان وبيولوجيا الخلايا الجذعية في كلية ديوك للطب بجامعة جنوبيلان والمؤلف المشارك المراسل للدراسة، “اكتشفنا أن هذه الإشارات لا تنجرف فقط عبر الأنسجة. يتم توصيلها بدقة مفاجئة من المكانة إلى الخلايا الجذعية بواسطة خلايا متخصصة أو خلايا تيلية telocytes- مما يغير الطريقة التي نفكر بها في الاتصال الخلوي في الأمعاء، على غرار كيفية تمرير الخلايا العصبية للإشارات إلى بعضها البعض في الدماغ.”
الخلايا التيلية telocytes مثيرة للاهتمام بشكل خاص بسبب قدرتها على إرسال امتدادات طويلة ورقيقة تسمى الخلايا الخلوية. تصل هذه الخيوط مباشرة من الخلايا التيلوكية إلى خلية جذعية محددة. باستخدام تقنيات التصوير المتقدمة، بما في ذلك مضان عالي الدقة والمجهر الإلكتروني، لاحظ الفريق أن الخلايا الكهربائية في أمعاء الفأر تستخدم الخلايا الخلوية لتوصيل Wnts مباشرة إلى الخلايا الجذعية الفردية في التجاويف الصغيرة.
هذا السلوك الشبيه بالخلايا العصبية في خلايا الأمعاء يقلب فهمنا لكيفية الحفاظ على الأعضاء على نفسها – مما يجعل هذا أحد أوضح نظائرها الخلوية بين وظائف الدماغ والأمعاء التي شوهدت حتى الآن.
وجد الباحثون أيضا أن نقاط الاتصال بين الخلايا التيلوكية Telocytes والخلايا الجذعية تشبه في المظهر نقاط الاشتباك العصبي، وهي الاتصالات الفردية بين الخلايا العصبية. هذا الشكل الدقيق من الاتصال يجعل من الممكن نقل Wnts مباشرة إلى موقعها المقصود.
قال البروفيسور المساعد ألكسندر لودفيغ من كلية العلوم البيولوجية في NTU سنغافورة، أحد مؤلفي الدراسة: “يسلط هذا النوع من التواصل المباشر من خلية إلى خلية الضوء على مستوى جديد من الدقة في كيفية توصيل الجزيئات المفرزة إلى خليتها المستهدفة”.
إنه مثال صارخ على كيف يمكن للتصوير على مستويات مختلفة إلى جانب مناهج وضع علامات البروتين الجديدة أن يكشف عن آليات جديدة ويغير النماذج.
لفهم كيفية عمل نظام الاتصالات هذا بشكل أفضل، قام العلماء بالتحقيق في صواميل و مسامير الخلايا التيلية، وهي البروتينات التي تسقل الخلايا. عندما تعطلت هذه البروتينات، وتحديدا لاعبين رئيسيين يدعى KANK وLiprin، فشلت الخلايا في التشكل أو العمل بشكل صحيح، وفشلت آلات نقل Wnt الخاصة في العمل.
قال عالم الأبحاث الرئيسي د. جيديميناس غريسيوس، من برنامج ديوك-NUS في السرطان وبيولوجيا الخلايا الجذعية والمؤلف الأول للدراسة، إن الاكتشاف يسلط الضوء على قوة استكشاف البيولوجيا الأساسية.
قال الأستاذ المساعد غريسيوس: “في بعض الأحيان عندما تدرس الأساسيات عن كثب، تكتشف شيئا تحويليا”. كان نظام الإشارات المستهدفة هذا يختبئ على مرأى من الجميع، والآن بعد أن رأيناه، يعيد تشكيل فهمنا لبيولوجيا الخلايا الجذعية في الأمعاء.
في حين ركز البحث على الأنسجة السليمة، فإن الآثار بعيدة المدى. من المعروف بالفعل أن الاضطرابات في إشارات Wnt تدفع بعض أشكال سرطان القولون. وبالمثل، قد يلعب ضعف الإشارات دورا في مرض التهاب الأمعاء المزمن (IBD) مثل مرض كرون والتهاب القولون التقرحي – وهي حالات شائعة بشكل متزايد في سنغافورة والمنطقة.
أشار البروفيسور باتريك تان، نائب العميد الأول للبحوث في جامعة ديوك-NUS، إلى الأهمية الأوسع للاكتشاف.
قال البروفيسور تان: “يمكن أن يغير هذا الاكتشاف كيفية تعاملنا مع إصلاح الأنسجة والطب التجديدي”.
“إذا استطعنا تسخير أو استعادة هذا الوضع الدقيق للإشارة، فقد يعزز فعالية علاجات الخلايا الجذعية ويساعد في تطوير علاجات أكثر استهدافا للأمراض المرتبطة بالأمعاء. إنه مثال قوي على كيفية دفع العلم الأساسي للتأثير في العالم الحقيقي.
More information: Gediminas Greicius et al, Telocytes deliver essential Wnts directly to murine intestinal stem cells via synapse-like contacts, Developmental Cell (2025). DOI: 10.1016/j.devcel.2025.06.040
